一种储能资源灵活性分析方法、装置、设备及存储介质

1.本发明涉及储能资源灵活性技术领域，具体的是一种储能资源灵活性分析方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.近年来，储能的应用越来越广，储能技术可以为系统提供一系列有价值的服务，调整电网的输出波动，支持电网供需的实时平衡。许多系统运营商提供了方便交易的服务框架，美国pjm市场提供了一种控制框架：提供一个代表电力供应和需求之间不匹配的系统范围的调节信号，供应商应跟踪这个信号，提供满足条件的需求响应。
3.现有的储能技术在提供对于不同功率的电力时的效果不够好，从而导致储能的利用率不够高；为此，现在提出一种储能资源灵活性分析方法、装置、设备及存储介质，在不确定需求的情况下，最好地调度储能设备来满足实时供需平衡，最大化可以满足要求的时间。


技术实现要素：

4.为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种储能资源灵活性分析方法、装置、设备及存储介质。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种储能资源灵活性分析方法，方法包括以下步骤：
6.步骤一：调度中心每小时发送一个代表电力供需不匹配的功率调节信号；
7.步骤二：供应商跟踪功率调节信号，提供满足条件的需求响应；
8.步骤三：将储能在最大功率下的运行时间从大到小排序，并将运行时间相同的储能聚合成一个整体；
9.步骤四：根据储能在最大功率下的运行时间从大到小排序的顺序，在对储能从大到小进行调用，并得到储能调用时的功率；
10.步骤五：调度中心发送下一个功率调节信号后，储能将重新排序，调用来满足供需要求；
11.步骤六：当所有储能都耗尽后，根据得到的储能调用时的功率和相对应的时间段，生成容量曲线，若容量曲线在最大容量曲线的下方，则表示储能调用满足灵活性要求，若部分容量曲线在最大容量曲线的上方，则表示排序出现错误。
12.进一步地，所述储能在最大功率下的运行时间从大到小排序，并将运行时间相同的储能聚合成一个整体的过程包括：
13.电网不平衡信号：
[0014][0015]
式中pr为电网不平衡信号，每小时发送一个信号；
[0016]
储能最大功率下的运行时间：
[0017][0018]
式中xi(t)为设备的最大运行时间，ei(t)为设备的能量，为设备的最大放电功率；
[0019]
运行时间和功率集合：
[0020]
x(t)＝[x1(t)...xn(t)]
t
[0021][0022]
将每个设备按照运行时间从大到小排序：
[0023][0024]
运行时间相同的储能聚合为一个整体：
[0025][0026]
式中为相同运行时间的储能聚合后，储能的功率集合。
[0027]
进一步地，对储能从大到小进行调用的过程包括：
[0028]
设置接收到电网的不平衡信号为pr，并按照从大到小的排序顺序进行调用，使其满足这个信号值pr：
[0029][0030]
式中ri为对应储能调用的百分比，为不同运行时间的功率值；按照顺序调用储能，当功率小于信号值pr时，完整调用整个储能；当最后调用的储能的功率大于信号值pr时，按照比例调用储能，剩余储能则保持不变。
[0031]
进一步地，在接收到下一个pr信号后，重新将储能排序，并根据储能排序顺序调用储能，来满足电网平衡要求。
[0032]
进一步地，所述验证容量曲线是否满足最大容量曲线要求的过程如下：
[0033]
计算容量曲线，e-p转换公式：
[0034][0035]
式中，参考信号pr:[0,+∞)，p为每个储能的功率；
[0036]
将储能按照最大功率下的运行时间从大到小排序，根据e-p转换公式得到最大容量曲线；
[0037]
根据得出的储能功率与相对应的时间段，由e-p转换公式可得实际的容量曲线；
[0038]
实际的容量曲线处于最大容量曲线的下方，即满足灵活性要求。
[0039]
进一步地，一种储能资源灵活性分析装置，其特征在于，包括被测状态参数获取模
块和储能功率输出模块；
[0040]
所述被测状态参数获取模块用于获取被测储能的被测状态参数，所述被测状态参数包括被测储能中的功率及能量；
[0041]
所述储能调用输出模块用于将所述被测储能状态参数和输入到预先训练完成的图形化的储能资源灵活性分析模型中，得到输出的被测储能与目标电网不平衡信号匹配，所述图形化的储能资源灵活性分析模型基于机器学习模型训练得到。
[0042]
进一步地，一种储能资源灵活性分析的设备，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器用于存储一个或多个程序，所述一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得所述处理器实现上述的一种储能资源灵活性分析方法。
[0043]
进一步地，一种储能资源灵活性分析的存储介质，所述存储介质包含计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述的一种储能资源灵活性分析方法。
[0044]
本发明的有益效果：
[0045]
本发明在使用的过程中，首先通过调度中心每小时发送电力供需不匹配的功率调节信号，并且供应商在接收到后根据功率调节信号提供满足条件的需求相应，然后将储能在最大功率下的运行时间从大到小排序，并将运行时间相同的储能聚合成一个整体，根据排序对储能从大到小进行调用，并得到储能调用时的功率，当所有储能都耗尽后，根据得到的储能调用时的功率和相对应的时间段，生成容量曲线，若容量曲线在最大容量曲线的下方，则表示储能调用满足灵活性要求，若部分容量曲线在最大容量曲线的上方，则表示排序出现错误，这样从大到小排序的方法能够实现对于不同功率的电力进行供能的功能，提高储能的利用率。
附图说明
[0046]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
[0047]
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
[0048]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0049]
如图1所示，一种储能资源灵活性分析方法，方法包括以下步骤：
[0050]
步骤一：调度中心每小时发送一个代表电力供需不匹配的功率调节信号；
[0051]
步骤二：供应商跟踪功率调节信号，提供满足条件的需求响应；
[0052]
步骤三：将储能在最大功率下的运行时间从大到小排序，并将运行时间相同的储能聚合成一个整体；
[0053]
步骤四：根据储能在最大功率下的运行时间从大到小排序的顺序，在对储能从大
到小进行调用，并得到储能调用时的功率；
[0054]
步骤五：调度中心发送下一个功率调节信号后，储能将重新排序，调用来满足供需要求；
[0055]
步骤六：当所有储能都耗尽后，根据得到的储能调用时的功率和相对应的时间段，生成容量曲线，若容量曲线在最大容量曲线的下方，则表示储能调用满足灵活性要求，若部分容量曲线在最大容量曲线的上方，则表示排序出现错误。
[0056]
需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，所述储能在最大功率下的运行时间从大到小排序，并将运行时间相同的储能聚合成一个整体的过程包括：
[0057]
电网不平衡信号：
[0058][0059]
式中pr为电网不平衡信号，每小时发送一个信号；
[0060]
储能最大功率下的运行时间：
[0061][0062]
式中xi(t)为设备的最大运行时间，ei(t)为设备的能量，为设备的最大放电功率；
[0063]
运行时间和功率集合：
[0064]
x(t)＝[x1(t)...xn(t)]
t
[0065][0066]
将每个设备按照运行时间从大到小排序：
[0067][0068]
运行时间相同的储能聚合为一个整体：
[0069][0070]
式中为相同运行时间的储能聚合后，储能的功率集合。
[0071]
需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，对储能从大到小进行调用的过程包括：
[0072]
设置接收到电网的不平衡信号为pr，并按照从大到小的排序顺序进行调用，使其满足这个信号值pr：
[0073]
[0074]
式中ri为对应储能调用的百分比，为不同运行时间的功率值；按照顺序调用储能，当功率小于信号值pr时，完整调用整个储能；当最后调用的储能的功率大于信号值pr时，按照比例调用储能，剩余储能则保持不变。
[0075]
需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，在接收到下一个pr信号后，重新将储能排序，并根据储能排序顺序调用储能，来满足电网平衡要求。
[0076]
需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，所述验证容量曲线是否满足最大容量曲线要求的过程如下：
[0077]
计算容量曲线，e-p转换公式：
[0078][0079]
式中，参考信号pr:[0,+∞)，p为每个储能的功率；
[0080]
将储能按照最大功率下的运行时间从大到小排序，根据e-p转换公式得到最大容量曲线；
[0081]
根据得出的储能功率与相对应的时间段，由e-p转换公式可得实际的容量曲线；
[0082]
实际的容量曲线处于最大容量曲线的下方，即满足灵活性要求。
[0083]
需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，一种储能资源灵活性分析装置，其特征在于，包括被测状态参数获取模块和储能功率输出模块；
[0084]
所述被测状态参数获取模块用于获取被测储能的被测状态参数，所述被测状态参数包括被测储能中的功率及能量；
[0085]
所述储能调用输出模块用于将所述被测储能状态参数和输入到预先训练完成的图形化的储能资源灵活性分析模型中，得到输出的被测储能与目标电网不平衡信号匹配，所述图形化的储能资源灵活性分析模型基于机器学习模型训练得到。
[0086]
需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，一种储能资源灵活性分析的设备，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器用于存储一个或多个程序，所述一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得所述处理器实现上述的一种储能资源灵活性分析方法。
[0087]
进一步地，一种储能资源灵活性分析的存储介质，所述存储介质包含计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述的一种储能资源灵活性分析方法。
[0088]
需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电、磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
[0089]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术
人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。